Apa itu rasio pengenceran ? Rasio pengenceran adalah rasio zat terlarut (zat yang akan diencerkan) dengan pelarut (contoh air). Sebagai contoh jika kita punya rasio pengenceran 1:3 maka artinya kita menambahkan 1 unit volume zat terlarut (zat yang akan diencerkan) dengan 3 unit volume pelarut contohnya air dimana akan menghasilkan 4 unit total volume.
Mengapa rasio pengenceran sangat penting? dalam kehidupan sehari-hari biasanya kita menemukan produk pembersih yang harus diencerkan sebelum di pergunakan. Nah dengan mengetahui bagaimana rasio pengenceran ini maka kita akan dapat menggunakan produk komersial itu dengan benar.
Contoh soal rasio pengenceran Kamu punya wadah dengan volume 1 liter, nah kamu ingin mengencerkan pembersih kamar mandi dimana pada label botolnya tertulis rasio antara air dengan pembersih seharusnya 3:1 (3 bagian air dan 1 bagian pembersih)
Pertama kita hitung dulu volume pembersih = volume final / (rasio pelarut + rasio zat terlarut) = 1 liter / (3+1) = 0,25 liter
Nah ini artinya kita harus mencampurkan 0,25 liter zat pembersih dengan 0,75 liter air untuk menghasilkan 1 liter larutan pembersih.
Apa yang dimaksud dengan Faktor pengenceran ? Jika rasio pengenceran menginformasikan kepada kita perbandingan antara zat terlarut dengan zat pelarut. Sebagai contoh rasio pengenceran 1:4 maka artinya anda mencampur 1 unit zat yang akan diencerkan dengan 4 unit pelarut untuk menghasilkan total 5 unit volume.
Sedangkan faktor pengenceran adalah menyatakan perbandingan antara zat terlarut (zat yang akan diencerkan dengan volume total larutan yang dihasilkan. Contoh faktor pengenceran 1:4 artinya anda mencampurkan 1 unit volume zat yang akan diencerkan dengan 3 unit volume pelarut untuk menghasilkan total volume 4.
Ilmuwan sering kali mengekspresikan konsentrasi spesies dalam bentuk fungsi-p atau p-value atau nilai-p. Salah satu contohnya adalah pH. Di dalam tulisan pH, huruf ‘p’ mengindikasikan ‘potensial’ atau kita dapat mengatakan ‘power’. Jadi pH berarti potensial hidrogen atau power hidrogen.
Nilai-p juga dapat diartikan sebagai logaritma negatif dari suatu spesies. Jika ingin menjadi nilai p dari suatu konsentrasi X maka kita dapat mendefinisikannya sebagai berikut
Mengekspresikan nilai suatu spesies dalam bentuk nilai-p memiliki salah satu manfaat yakni alih-alih menggunakan bilangan persepuluan atau bilangan berpangkat sepuluh maka kita dapat menyatakan konsentrasi suatu spesies hanya dengan bilangan positif yang keci.
Contoh: Nyatakan konsentrasi H+ dalam HCl 0,00054 M dalam bentuk nilai-p
Untuk menyatakan konsentrasi larutan yang sangat encer kita dapat menyatakannya dengan menggunakan ppm atau bagian persejuta dan ppb atau bagaian per miliar. Dimana untuk ppm maka di definisikan sebagai berikut,
sedangkan untuk ppb maka dirumuskan sebagai berikut,
Untuk larutan yang sangat encer dimana densitas larutan bisa dianggap 1 g/mL maka 1 ppm = 1 mg /L larutan . Sedangkan untuk ppb maka 1 ppb = 1 ug/L (mikrogram per liter )
Contoh 1 :
Berapakah ppm jika terdapat 2 mg ion Ca2+ dalam setiap 1 liter air sungai ?
Contoh :
Berapakah molaritas ion K+ yang berisi 63,3 ppm K3Fe(CN)6 (329 g/mol) ?
Densitas dan Specific Gravity adalah istilaha umum yang banyak di temui dalam literatur kimia analisis. Keduanya memiliki pengertian yang berbeda, jangan sampai salah yang memaknai kedua istilah tersebut.
Densitas Dinyatakan dalam bentuk pembagian antara massa larutan dengan volume larutan. Dalam satuan internasional (SI) densitas memiliki satuan Kg/m3 atau g/mL
Densitas = Massa larutan / Volume larutan
Specific Gravity Specific Gravity disebut juga dengan densitas relatif. Specific gravity di definisikan sebagai perbandingan densitas suatu zat dengan zat referensi. Untuk specific gravity cairan maka dibandingkan dengan densitas air pada suhu 4 derajat celcius. Sedangkan specific gravity untuk gas maka dibandingan dengan densitas udara pada suhu ruang yaitu 20 derajat celcius.
rumus specific gravity atau densitas relatif
sedangkan untuk mencari densitas zat tersebut dihitung sebgaai berikut
Densitas air pada suhu 4 derajat celcius adalah 1000 kg/m3 atau 1 g/mL, dengan alasan inilah maka kadangkala specific gravity dengan densitas sering dianggap sama.
Specific gravity tidak memiliki satuan dan sering dipergunakan dalam istilah komersial. Jika specific gravity zat tersebut nilainya lebih besar dari 1 maka cairan tersebut akan tenggelam di dalam air. Jika densitas relatifnya sama dengan 1 maka maka volume zat yang sama keduanya memiliki massa yang sama dan zat terebut akan melayang di dalam air. Namun jika zat tersebut memiliki specific gravity kurang dari 1 maka zat tersebut akan terapung dalam air. Contoh es memiliki specific gravity 0,91 maka es akan terapung jika dimasukan dalam air.
Nilai specific gravity beberapa larutan asam komersial adalah sebagai berikut,
Standar Primer yaitu senyawa yang memiliki kemurnian tinggi yang dipergunakan sebagai referensi untuk metode analisis titrimetri. Keakuratan metode analisis yang akan dilakukan sangat tergantung oleh zat standar primer ini. Oleh sebab itu ada persyaratan yang harus di penuhi oleh suatu zat untuk dapat dipergunakan sebagai standar primer, yaitu
Zat tersebut harus memiliki kemurnian yang sangat tinggi. Harus terdapat metodi terstandar yang bisa dipakai untuk menentukan kemurnian zat ini.
Bersifat stabil dalam lingkungan yang biasa (suhu ruang dan tekanan atmosfer), artinya zat ini tidak mengalami degradasi ataupun menyerap air dari lingkungannya.
Tidak mengandung ‘air hidrat’ sehingga zat ini komposisinya tidak berubah disebabkan karena perubahan kelembaban saat penyimbapan. Zat yg bersifat higroskopis tidak dapat dijadikan sebagai standar primer disebabkan zat ini menyerap air sehingga komposisi kimia zat tersebut akan berubah.
Memiliki harga yang terjangkau, harga terjangkau membuat pelaksanaan metode analisis tidak emiliki cost yang terlalu tinggi
Larut dalam medium yang dipergunakan dalam proses titrasi
Memiliki Mr yang tinggi hal ini diperlukan untuk meminimalisasi kesalahan relatif yang diakibatkan pada saat penimbangan zat.
Sangat sedikit zat kimia yang memiliki kriteria diatas sehingga membuat sedikit pula standar primer yang dijual secara komersial. Sebagai konsekuensinya maka zat yang memiliki kemurnian yang tidak begitu murni bisa dijadikan pengganti untuk menggantikan standar primer. Kemurnian zat ini bisa dimurnikan dengan metode analisis kimia dan dipakai sebagai pengganti standar primer, zat seperti ini disebut sebagai standar sekunder.
Larutan Standar Untuk Titrasi Larutan standar memiliki peranan yang sangat penting dalam metode analisis titrimetri. Oleh sebab itu kita harus memikirkan bagaimana sifat larutan tersebut, bagaimana menyiapkan larutan ini, dan bagaimana konsentrasi larutan ini ditentukan. Berikut adalah syarat bagaimana larutan standar yang baik untuk dipakai dalam metode analisis titrimetri.
Larutan standar harus bersifat stabil artinya konsentrasinya harus tetap selama dalam proses penyimpanan. Penentuan konsentrasi larutan ini juga hanya perlu dilakukan sekali.
Larutan harus bereaksi cepat dengan analit
Reaksi dengan analit berjalan sempurna sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui dengan cepat
Larutan memiliki selektifitas yang tinggi dengan analit dimana hal ini bisa didiskripsikan melalui persamaan reaksi kimia.
Terdapat dua cara untuk membuat larutan standar, yang pertama adalah metode langsung dengan cara menimbang zat standar primer kemudian melarutkan zat standar primer ini kedalam pelarut yang sesuai. Larutan standar yang dihasilkan dengan cara seperti ini biasa disebut sebagai larutan standar primer.
Cara yang kedua adalah dengan cara menstandarisasi larutan lain dengan larutan standar primer. Jadi kita bisa mentitrasi larutan lain yang belum diketahui konsentrasinya secara akurat dengan menggunakan larutan standar primer untuk dipakai sebagai larutan standar. Larutan standar yang dihasilkan dari cara ini disebut sebagai larutan standar sekunder.
Proses untuk mengethaui konsentrasi larutan standar dengan larutan standar primer biasa disebut sebagai standarisasi.
Titik ekuivalen adalah kondisi secara teoritis dimana jumlah titran yang telah ditambahkan pada saat titrasi ekuivalen secara kimia dengan jumlah analit. Ekuivalen secara kimia ini artinya jumlah titran yang bereaksi adalah sesuai secara stoikiometri dengan yang dibutuhkan oleh analit. Untuk lebih mudah memahami ini maka saya akan contohnya dari reaksi berikut ini.
Titik ekuivalen pada saat kita menitrasi larutan NaCl dengan AgNO3 dicapai saat 1 mol AgNO3 tepat bereaksi dengan 1 mol NaCl berdasarkan reaksi berikut,
NaCl + AgNO3 —> AgCl + NaNO3
atau jika terdapat 2 mol NaCl maka titik ekuivalen tercapai saat penambahan 2 mol AgNO3, artinya perbandingan mol NaCl denngan AgNO3 secara stoikiometri adalah 1 : 1 pada saat titik ekuivalen terjadi.
Untuk titrasi antara asam sulfat H2SO4 dengan natrium hidroksida NaOhH maka titik ekuivalen akan di capai pada saat 2 mol NaOH tepat bereaksi dengan 1 mol H2SO4 berdasarkan reaksi berikut ini,
2 NaOH + H2SO4 –> Na2SO4 + 2H2O
Kita tidak akan dapat menentukan kapan titik ekuivalen terjadi pada saat melakukan titrasi, sebab titiak ekuivalen ini sangat susah untuk diamati. Namun yang dapat kita amati adalah estimasi dimana kira-kira titik ekuivalen terjadi melalui perubahan fisika yang berhubungan dengan kondisi terjadinya titik ekuivalen.
Perubahan inilah yang disebut sebagai titik akhir titrasi. Setiap usaha dilakukan untuk meminimalisasi perbedaan volume atau massa antara titik ekuivalen dengan titik akhir titrasi sekecil mungkin. Perbedaan ini akan selalu terjadi disebabkan oleh banyak faktor diantaranya adalah kejelian pengamat atau orang yang melakukan titrasi untuk mengamati terjadinya titik akhir titrasi dan tingkat ketrampilan seseorang dalam melakukan titrasi.
Perbedaan antara volume atau massa antara titik ekuivalen dengan titik akhir titrasi kita sebut sebagai titrasi eror dan dirumuskan dalam bentuk,
Et = V ekuivalen – V titik akhir titrasi
Kejelian mata dari orang yang melakukan titrasi sangat berpengaruh terhadap titrasi eror. Yok perhatian dua tabung erlenmeyer berikut ini
Erlenmeyer sebelah kiri memiliki warna pink yang lebih pekat dibandingkan dengan erlenmeyer yang sebelah kanan. Kepekatan warna indikator yang terjadi pada saat penentuan titik akhir titrasi sangat berpengaruh pada titrasi eror. Erlenmeyer sebelah kiri memiliki totrasi eror yang lebih tinggi dibandingkan erlenmeyer yang sebelah kanan. Seharusnya titrasi yang bagus berhenti saat titik akhir titrasi didapatkan seperti warna erlenmeyer sebelah kanan.
Indikator biasanya ditambahkan ke dalam analit untuk membantu mengamati perubahan fisika yang dapat terjadi pada saat titik akhir titrasi atau mendekati titik ekuivalen. Indikator yang banyak di gunakan adalah indikator yang dapat menimbulkan perubahan warna atau perubahan turbiditas (kekeruhan). Sebagai contoh adalah pada saat titrasi pengendapan ion silver dengan kalion tiosianat, kit amenggunakan indikator sejumlah kecil larutan FeCl3 dimana titik akhir titrasi akan dapat diketahui dengan perubahan warna merah karena reaksi ion Fe3+ dengan ion tiosianat,
Fe3+ + SCN- —-> FeSCN2- (merah)
Untuk titrasi antara asam klorida HCl dengan natrium hidroksida NaOH kita biasanya menggunakan indikator pp atau fenolftalein dimana titik akhir titrasi kita bisa amati dengan perubahan warna pp dari tidak berwana menjadi berwarna pink (fuksia)
Walaupun kita sulit untuk mengamati titik ekuivalen akan tetapi titik ekuivalen dapat diamati dengan menggunakan instrumen. Instrumen ini merespon perubahan yang terjadi pada larutan yang sangat spesifik pada saat titrasi dilakukan. Instrumen yang umum dipakai adalah kolorimeter, turbidimeter, perubahan suhu, refraktometer, voltmeter, amperemeter, atau pengukuran konduktifitas.
Larutan standar adalah larutan yang telah diketahui konsentrasinya untuk dipakai dalam analisis titrimetri. Proses titrasi dilakukan dengan menambahkan larutan standar ini melalui buret secara perlahan-lahan pada larutan analit hingga reaksinya berjalan sempurna secara stoikiometri. Volume atau massa reagen yang diperlukan untuk titrasi dapat dilihat dari pembacaan skala mula-mula dan akhir. Proses titrasi volumetri dapat dilihat seperti gambar diatas.
Ada kalanya diperlukan menambahkan larutan standar secara berlebihan dan kemudian menentukan kelebihan sisa larutan standar ini dengan menggunakan titrasi kembali memakai larutan standar yang kedua. Sebagai contoh dari titrasi kembali ini adalah saat kita akan menentukan kandungan ion fosfat dalam air.
Kandungan fosfat ditentukan dengan menambahkan larutan standar perak nitrat secara berlebih, dimana hasil reaksi ini akan menghasilkan perak fosfat yang tidak larut.
3 Ag+ + PO43- –> Ag3PO4(s)
Nah selanjutnya kelebihan ion perak Ag+ yang tidak bereaksi dengan ion fosfat dapat di titrasi dengan menggunakan larutan standar kalium tiosianat.
Ag+ + SCN- —> AgSCN
Nah untuk mengethaui berapa ion Ag+ yang telah bereaksi dengan ion fosfat kita tinggal mengurangi mol Ag+ mula-mula dikurangi dengan mol Ag+ yang bereaksi dengan SCN-
mol Ag+ yang bereaksi dengan fosfat ditentukan dengan = mol Ag+ mula-mula – mol Ag yang bereaksi dengan SCN
Titrasi kembali biasanya di gunakan jika laju reaksi antara reagen dengan analit terlalu lambat atau larutan standar yang memiliki ketidakstabilan.
Analisis titrimetri adalah metode analisis kimia kuantitatif yang dilakukan dengan mengukur sejumlah reagen yang telah diketahui konsentrasinya untuk bereaksi secara kuantitatif dengan sejumlah zat yang belum diketahui konsentrasinya. Zat yang sudah diketahui konsentrasinya biasanya disebut sebagai titran atau titer sedangkan zat yang belum diketahui konsentrasinya disebut sebagai titrat atau analit.
Analisis titrimetri terdiri dari sejumlah golongan metode analisis yaitu,
Titrimetri Volumetri, melibatkan pengukuran sejumlah volume zat yang telah diketahui konsentrasinya untuk bereaksi dengan sejumlah volume zat yang belum diketahui konsentrasinya.
Titrimetri Gravimetri, perbedaanya hanya terdapat pada alih-alih menggunakan volume maka pengukurannya menggunakan massa reagen.
Titrimetri Koulometri, mengukur muatan listrik yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan analit.
Apa saja syarat yang di butuhkan untuk melaksanakan metode analisis secara titrimetri?
Reaksi harus sederhana dan dapat dituliskan dalam persamaan reaksi. Zat yang sudah diketahui konsentrasinya harus dapat bereaksi secara stoikiometri dengan zat yang belum diketahui konsentrasinya.
Proses berjalannya reaksi harus cepat
Pada titik ekuivalen maka reaksi harus dapat di lihat perubahannya baik secara fisik maupun secara kimia
Harus terdapat indikator yang dapat mengetahui titik akhir titrasi. Jika indikator tidak tersedia maka kita dapat menggunakan perubahan absorbansi larutan atau perubahan potensial untuk mengetahui titik ekuivalen secara presisi.
Apa perbedaan antara titrimetri dengan titrasi? Pengertian titrimetri sudah dijelaskan di bagian atas, perbedaannya dengan titrasi adalah bahwa titrasi merupakan proses dimana menambahkan larutan yang sudah diketahui konsentrasinya secara perlahan dari buret (lihat gambar) dalam larutan analit sampai didapatkan reaksi yang ekuivalen secara stoikiometri.
